1、微生物和钍影响的酸性溶液中铀的吸附性能链霉菌对铀的吸附摘要：本实验研究了在酸性溶液中微生物对铀的吸附。由放线菌展示了铀的较高吸附能力。干重为一克的链霉菌可以吸附来自溶液中的 380mol 的铀。细菌可以在 PH 很宽的范围内快速的吸附铀。来自铀和钍的混合溶液中所吸附铀的数目受到钍的浓度的影响。就来自两种元素的混合溶液而言，吸附的数目减少，以及出现了双氧铀-钍的离子交换。关键词：铀的吸附 酸性水溶液 钍的吸附 链霉菌放射性核素的去除在环境控制方面已成为了很重要的话题，例如来自水溶液中的铀和钍，特别是水污染问题。许多的科学家正在研究用微生物来去除铀，例如，细菌、真菌、放线菌、酵母菌。在这些报告中，
2、铀的最大去除范围随着微生物的种类不同而变化。Golab 等人发现链霉菌在 PH 为 5-6 时对铀的吸附最大。 Shumate 等人发现酿酒酵母比起 PH 为 3.9 时 PH 为 5.5 时对铀的吸附能力要大得多。工业废水常常包含很多类型的重金属。铜在 PH 为 5.5 时很容易沉淀，而钍则是在 PH 为 4.5 时以氢氧化物的形式沉淀。Hu 等人发现绿脓假单胞菌 CSU 在 PH 为 4-8 时对铀有很高的吸附能力。 Treen-Sears 等人（利用根霉菌）以及 Galun 等人（利用特异生物质能）报到了在 PH 为 3.5-7 时每组微生物对铀的吸附。这些菌种在PH 变化很宽的范围内变
3、动。 Marques 等人发现假单胞菌 sp.EPS-5028 在 PH 为 3 时对铀有很高的吸附能力。Strandberg 等人报道了酿酒酵母在 PH 为 3.5 时对铀的吸附数目最多。这些菌株可以从酸性溶液吸附最大数量的铀。然而，在本实验中仅仅使用一种或两种微生物对铀进行吸附。因此,没有关于哪种类型的微生物可以从酸性吸附铀的最大数量的信息。在这项研究中,研究了各种微生物对来自酸性溶液(pH 值 3.5)中铀的吸附,如放线菌、细菌、真菌和酵母。在本实验中也研究了 pH 值、外部铀浓度和吸附时间对链霉菌从酸性溶液中吸附最大数目铀的影响。此外,另一个锕系元素元素,钍,发现对铀的吸附有很强烈的影
4、响。本文详细报道了钍对铀吸附的影响。图 1 不同微生物对铀的吸附为了确定不同类型的微生物吸附铀的能力,筛选了 pH 值为 3.5的 41 株菌种(12 株细菌、9 株放线菌、11 株真菌和 9 株酵母菌)。如图 1 所示,不同微生物吸附铀的能力。通过微生物测试，在自酸性溶液中，发现了一些放线菌对铀有高吸附能力，例如，链霉菌albus HUT 6047 以及链霉菌 HUT 6156 能够在一小时内每克干重菌体吸附 280mol 的铀。图 2 链霉菌在不同 PH 下对铀的吸附一些研究人员报道,革兰氏阴性细菌(7、8)、真菌(11、12)和酵母(6)可以从酸性溶液中吸附铀，然而，图 1 中的结果显示
5、放线菌可以比革兰氏阴性细菌、真菌和酵母吸附更大量的铀。一般来说,磷壁酸聚合物的革兰氏阳性细菌带来强大的表面负电荷的细胞壁,因为电离磷酸基团的含量高,而且磷壁酸是革兰氏阴性细菌。结果,初步认为在革兰氏阳性细菌的细胞表面和铀酰离子之间形成的螯合物比起在革兰氏阴性细菌的细胞表面和铀酰离子间要强得多。因此，它是合理的，革兰氏阳性细菌对铀的吸附量大于革兰氏阴性细菌吸附的吸附量。图 3 外部铀浓度对链霉菌吸附铀（实心）和钍（空心）的影响在我们先前的研究，在 pH 值低于 5 时，一些菌株吸附铀的含量大幅降低。 Golab 等人报道了链霉菌在增加酸度 PH 为 5 下，吸附铀的数目急剧下降。然而，如图 2
6、所示，在 pH 值为 3.5 到 6.0 链霉菌对铀的吸附量最大。但在 pH 值为 3 时开始下降，因此，链霉菌可以吸附铀从溶液 pH 值可以从 3.5 到 6 一个广阔的范围内变化。它是合理的假设在酸性增加或 PH 值低于 3 时，铀吸附量减少。因为磷酸组的负电荷的磷壁酸聚合物表面的革兰氏阳性细菌减少酸度增加的溶液。另外，图 2 的曲线拐点 pH 值 2 和 3 之。由于磷酸的 pKa1 值为 21.5（25） ，而在拐点的 PH 值与磷酸的 pKa1 保持一致。因此,它是合理的,链霉菌在 pH 值为 3.56.0 有高吸附铀的能力，主要是因为磷壁酸的负电荷。图 4 时间对链霉菌吸附铀（实心
7、）和钍（空心）的影响本实验组研究了外部铀浓度对链霉菌吸附铀的影响，其结果如图 3 所示。链霉菌对铀的吸附能力随外界铀的浓度的增加而增加。当外界的铀浓度为 100mM，观察到在 PH 为 3.5 时，最大吸附铀的数目为每克干菌体吸附 380mol 的铀。另一个锕系元素元素,钍对铀的吸附有很强烈的影响。通过实验发现，来自铀和钍混合溶液的链霉菌对铀的吸附数目急剧下降，当外界钍的浓度增加，链霉菌对钍的吸附增加。本实验组研究了时间对来自含铀溶液中链霉菌吸附铀的影响。如图 4 所示，来自铀溶液的链霉菌在第一个 5 分钟内对铀的吸附数目急剧增加。然而时间对来自铀和钍的混合溶液中的链霉菌吸附铀的能力有很显著的影响。如图 4 所示，通过监控在 200M 铀和 50M 钍混合溶液中对铀的吸附，在第一次五分钟后链霉菌对铀的吸附量急剧增加。链霉菌发生了对铀的吸附和钍的吸附。这个发现表明双氧铀-钍的离子交换发生在至少来自以个含有额外铀数目的溶液中。当吸附的铀是来自于 75M 的铀和 50M 的钍混合溶液时，同样也能观察到双氧铀-钍离子交换现象。结果表明，当大量的铀剩余，铀的吸附先发生，随后发生双氧铀-钍的离子交换。结果，那是合理的去概括微生物表面对钍的约束力大于铀的。
